農(nóng)作物秸稈是沼氣生產(chǎn)的主要原料,但因其季節(jié)性收獲特點(diǎn),必須合理儲存才能為沼氣全年生產(chǎn)提供高質(zhì)量原料。為探索不同儲存條件下青貯玉米秸稈的產(chǎn)沼氣潛力,文章研究比較了干黃秸稈（DC）、青貯秸稈（無添加劑,ME）和3種添加劑青貯秸稈（纖維素酶CB、布氏乳桿菌LB、異常畢赤酵母PA）在中溫（37℃±1℃）條件的厭氧發(fā)酵特性和產(chǎn)沼氣性能,并通過修正Gompertz模型比較產(chǎn)沼氣潛力。結(jié)果表明,各青貯組的產(chǎn)氣量及產(chǎn)甲烷量有所不同,但在整體上青貯對玉米秸稈產(chǎn)氣特性的保存有積極作用。青貯過程并沒有降低玉米秸稈的厭氧消化產(chǎn)氣特性,甚至在產(chǎn)氣和產(chǎn)甲烷等方面還略有提高。通過Gompertz方程的擬合,CB組最大產(chǎn)氣量約為176.10 L,最大產(chǎn)甲烷速率約為6.38 L·d^-1,延滯期約為12 d,厭氧消化試驗(yàn)綜合效果最佳。 

【文章來源】：中國沼氣. 2020,38(05)

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

可控型恒溫發(fā)酵裝置示意圖

不同的青貯玉米秸稈影響混合原料厭氧發(fā)酵過程中產(chǎn)氣性能和啟動速度。圖2是不同青貯玉米秸稈的日產(chǎn)氣量隨時間的變化。從圖中我們可以看出,各處理組都能在第1天開始產(chǎn)氣,這是由于經(jīng)過馴化的接種污泥中含有大量的產(chǎn)甲烷菌,可以與混合原料接觸迅速發(fā)生反應(yīng)開始正常產(chǎn)氣,并且ME組第1天產(chǎn)氣量最多為0.24 L·d-1。不同處理組秸稈進(jìn)入發(fā)酵體系后,總體表現(xiàn)出相似的變化趨勢,分別在第2～5天和第19～24天均出現(xiàn)明顯的產(chǎn)甲烷高峰,57天后5個處理組產(chǎn)氣全部停止。第1波小高峰出現(xiàn)原因是牛糞和玉米秸稈中容易被降解的糖類有機(jī)物經(jīng)過水解、酸化階段形成的可揮發(fā)性脂肪酸反應(yīng)生成甲烷達(dá)到。第2次波峰出現(xiàn)的原因是由于玉米秸稈中難以降解的纖維素、半纖維素開始降解產(chǎn)甲烷。此時,PA組的產(chǎn)氣量最高峰值為8.40 L·d-1,DC組的產(chǎn)期最高峰為7.61 L·d-1,ME組的產(chǎn)期量最高峰為7.76 L·d-1,CB組的產(chǎn)期最高峰為5.21 L·d-1,LB組的產(chǎn)期最高峰為7.57 L·d-1。PA日產(chǎn)氣量最大且PA組的日產(chǎn)氣速率最大。

甲烷體積分?jǐn)?shù)反映了產(chǎn)氣品質(zhì)的優(yōu)劣。從圖3可以看出在整個發(fā)酵周期中,PA組的甲烷體積分?jǐn)?shù)最早達(dá)到50 %,認(rèn)為厭氧消化實(shí)驗(yàn)啟動,啟動時間為第17天。除PA組維持啟動時間為23 d外(占整個周期的41.07 %),其余添加劑處理組維持啟動時間均低于DC組,這可能是由于添加劑異常比赤酵母可以更深層次地破壞玉米秸稈的纖維結(jié)構(gòu),使產(chǎn)甲烷菌能夠在厭氧消化中后期保持高效分裂繁殖,進(jìn)而維持更長的啟動狀態(tài)。由圖3可知,5個處理組的甲烷體積分?jǐn)?shù)均呈現(xiàn)先升高后波動下降的趨勢,在發(fā)酵初期1～10 d,4個青貯秸稈處理組的甲烷體積分?jǐn)?shù)均明顯高于DC組,這是因?yàn)榻斩捲谇噘A過程中部分木質(zhì)纖維被降解為小分子有機(jī)物[15],在發(fā)酵初期有助于提升甲烷體積分?jǐn)?shù)。5個處理組甲烷的平均體積分?jǐn)?shù)從高到低分別為,PA組53.40 %,DC組52.35 %,ME組51.96 %,LB組50.28 %,CB組48.98 %,除CB組為48.98%外,其余處理組的平均甲烷體積分?jǐn)?shù)均大于50%。因此,青貯可以提高秸稈的消化率。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3461709